/ martes 6 de noviembre de 2018

¿Sabes cómo descubrieron hace 150 años el Helio en El Sol?

El helio, digno de un rey

Artículo No. 1149

A mediados de la década del 60 del siglo XIX, allá por 1865 y 1866, gobernaba el reino de Siam (hoy Tailandia) Rama IV, rey Mongkut. Años antes había llegado al reino desde la India la profesora inglesa Anna Leonowens, quien se convirtió en la institutriz de los hijos del rey. En 1944 la escritora estadounidense Margaret Landon escribió una novela basada en las experiencias de Anna, titulado “Anna y el rey de Siam”, que se convertiría en el musical de Broadway “El rey y yo” de Richard Rodgers y Oscar Hammerstein II y, posteriormente, en las películas de Hollywood con el mismo título; como la producción musical de 1956 con Yul Brynner, Deborah Kerr y Rita Moreno. La actuación de Brynner le valió el Óscar de 1957, junto a Mejor Sonido, Mejor Vestuario y otros más. En 1999 la trama se llevó de nuevo a la pantalla con Jodie Foster y Chow Yun-Fat en la versión no musical “Ana y el rey”.

Joseph von Fraunhofer, con un prisma en la mano y su espectrógrafo cerca. Óleo de Rudolf Wimmer 1905. Deutschen Museum.

EL ECLIPSE DEL REY

Rama IV, rey Mongkut, era un hábil matemático y astrónomo. Se aventuró a calcular el próximo eclipse solar sobre su reino, resultando dos años después, el 18 de agosto de 1868. A decir de los astrónomos franceses, los cálculos del rey Mongkut fueron más precisos que los previamente calculados en Occidente.

Durante el eclipse del 18 de agosto de 1868, hace 150 años y algunos días, avanzó la sombra de la Luna sobre la Tierra desde África hasta el sudeste asiático. Inició en Etiopía, pasó sobre la región de la actual Yibuti, entró al mar Rojo y el golfo de Arden; a Yemen en el sur de la península arábiga; cruzó el mar arábigo. De ahí entró en la India, luego, al golfo de Bengala; posteriormente avanzó al sur de Birmania (hoy Myanmar), Siam (Tailandia), Camboya y Malasia. Fue sobre el golfo de Tailandia en donde ocurrió el punto de mayor duración de la totalidad del eclipse: 6 minutos con 47 segundos. En comparación, el eclipse de Sol de México del 11 de julio de 1991 duró 7 minutos con 2 segundas, mientras que el Gran Eclipse Americano del pasado 21 de agosto de 2017 duró apenas 2 minutos con 40 segundos en el lugar de la máxima duración. Los eclipses duran más si se toma en cuenta el inicio y final como eclipse parcial.

Varios equipos de astrónomos se movieron a la trayectoria del eclipse para estudiarlo: los astrónomos ingleses instalaron dos campamentos en la India; los franceses uno en la India y otro en Siam.

En el campamento francés en Guntur, India se encontraba el astrónomo Pierre Jansen, armado con telescopios y espectrógrafos.

El espectrógrafo de Fraunhofer. Deutschen Museum.

EL ESPECTRO DE LUZ

Un espectrógrafo es un aparato que descompone la luz en los siete colores del arcoíris: violeta, índigo, azul, verde, amarillo, anaranjado (naranja es la fruta) y rojo.

Fue en 1666 cuando sir Isaac Newton descompuso la luz del Sol en los colores del arcoíris, es decir, descubrió que los colores forman la luz blanca que recibimos del Sol, utilizando para ello un prisma. En 1814 Joseph von Fraunhofer colocó el prisma en un tubo telescópico; instaló rejillas y lentes. El nuevo aparato se bautizó como “espectrógrafo” y sirve para descomponer la luz de las estrellas en sus siete colores, lo que se conoce como “el espectro de luz de las estrellas”.

Nosotros podemos descomponer la luz en sus siete colores utilizando un prisma, un disco compacto o buscando el ángulo adecuado con la luz del Sol al utilizar una manguera de agua.

Rama IV, rey Mongkut.

LAS LÍNEAS

Gracias al nuevo aparato los astrónomos comenzaron a obtener los espectros de las estrellas. Al mismo tiempo, aparecieron sobre los espectros líneas desconocidas.

Experimentando con gases y vapores de metales fundidos, encontraron que cada elemento o sustancia genera sus líneas en el espectro. Cada elemento presenta siempre las mismas líneas, por lo que al observarlas puede deducirse qué elementos están presentes en las estrellas.

En particular, Fraunhofer describió hasta 574 líneas diferentes en los espectros estudiados. Estas líneas reciben hoy el nombre de “Líneas de Fraunhofer”.

El estudio de las líneas sobre los espectros inauguró la Astrofísica y la Espectroscopía. Por primera vez se podía estudiar los componentes químicos de las estrellas utilizando nada más que su luz y sin salir de la Tierra. ¡Un hito!

Espectro de luz con las líneas características de cada elemento. Dibujo original de Fraunhofer. Deutschen Museum.

La línea brillante sobre el amarillo corresponde a la línea de Fraunhofer del helio.

EL NOBLE

En 1868, durante el eclipse de Sol, el astrónomo francés Pierre Janssen obtuvo varios espectros del Sol con sus respectivas líneas.

Al analizar los espectros encontró una línea sobre el color amarillo (a 587.49 nanómetros), que no estaba asociada a ningún elemento conocido. El astrónomo inglés Norman Lockyer sugirió que la nueva línea pertenecía a un elemento desconocido.

De esta forma, Pierre Jansen descubrió un nuevo elemento químico al observar el Sol.

Lockyer, junto a Edward Franckland, bautizó al nuevo elemento con el nombre del dios griego del Sol, Helios, el helio. Fue hasta 1903 cuando se encontró helio en la Tierra, en particular en los Estados Unido, país con las mayores reservas de este gas.

Anna Leonowens. Por Robert Harris. 1905. Confederation Centre of the Arts, Charlottetown, Canadá.

El helio (He) se utiliza para refrigeración, es indispensable para los aparatos de resonancia magnética, hace flotar a los globos y los dirigibles. Es el segundo elemento más abundante en el universo tras el hidrógeno.

El 18 de agosto de 1868 Rama IV, rey Mongkut, observó junto a miles más el llamado “Eclipse del rey de Siam”. Por aquellos días el rey se encontraba muy enfermo, por lo que a las pocas semanas, el 1 de octubre de aquel año, murió, días antes de su cumpleaños número 64 (18 de octubre).

El eclipse del rey de hace 150 años mostró la existencia de un nuevo gas, uno que resultó encontrarse en la columna de los gases nobles, un elemento digno de un rey. german@astropuebla.org

El astrónomo Pierre Jansen.

CURIOSO

En la Tabla Periódica de los Elementos el helio se encuentra en la columna de los gases nobles, junto con el neón, argón, kriptón, xenón, radón (radiactivo) y oganesón (artificial). Reciben ese nombre porque ellos no se mezclan con los demás elementos, no participan en reacciones químicas, es decir, pertenecen a la “nobleza” de los elementos.

CITA

“La suerte favorece a las mentes preparadas”: Louis Pasteur.

Yul Bryner y Deborah Kerr en “El rey y yo”. 1956.

DATO CURIOSO

Aunque difiere en regiones y países, en algunos lugares se usa indistintamente la palabra “naranja” o “anaranjado” para nombrar al color. De forma estricta hay quien dice que el color anaranjado proviene del color de la fruta naranja, al igual que el color morado proviene de la coloración de las moras. El color índigo, también llamado añil o morado, dio nombre al elemento químico Indio (49) por encontrarse su línea característica en el espectro sobre el índigo.


SABÍAS QUE…

En la actualidad se considera a Pierre Jansen y a Norman Lockyer como los descubridores del helio.

Norman Lockyer estudió la posición de los monolitos de Stonehenge respecto al Sol, igualmente encontró varios monumentos en Grecia y Egipto bien orientados. Es considerado el fundador de la Arqueastronomía. También fundó la famosa revista Nature.

Artículo No. 1149

A mediados de la década del 60 del siglo XIX, allá por 1865 y 1866, gobernaba el reino de Siam (hoy Tailandia) Rama IV, rey Mongkut. Años antes había llegado al reino desde la India la profesora inglesa Anna Leonowens, quien se convirtió en la institutriz de los hijos del rey. En 1944 la escritora estadounidense Margaret Landon escribió una novela basada en las experiencias de Anna, titulado “Anna y el rey de Siam”, que se convertiría en el musical de Broadway “El rey y yo” de Richard Rodgers y Oscar Hammerstein II y, posteriormente, en las películas de Hollywood con el mismo título; como la producción musical de 1956 con Yul Brynner, Deborah Kerr y Rita Moreno. La actuación de Brynner le valió el Óscar de 1957, junto a Mejor Sonido, Mejor Vestuario y otros más. En 1999 la trama se llevó de nuevo a la pantalla con Jodie Foster y Chow Yun-Fat en la versión no musical “Ana y el rey”.

Joseph von Fraunhofer, con un prisma en la mano y su espectrógrafo cerca. Óleo de Rudolf Wimmer 1905. Deutschen Museum.

EL ECLIPSE DEL REY

Rama IV, rey Mongkut, era un hábil matemático y astrónomo. Se aventuró a calcular el próximo eclipse solar sobre su reino, resultando dos años después, el 18 de agosto de 1868. A decir de los astrónomos franceses, los cálculos del rey Mongkut fueron más precisos que los previamente calculados en Occidente.

Durante el eclipse del 18 de agosto de 1868, hace 150 años y algunos días, avanzó la sombra de la Luna sobre la Tierra desde África hasta el sudeste asiático. Inició en Etiopía, pasó sobre la región de la actual Yibuti, entró al mar Rojo y el golfo de Arden; a Yemen en el sur de la península arábiga; cruzó el mar arábigo. De ahí entró en la India, luego, al golfo de Bengala; posteriormente avanzó al sur de Birmania (hoy Myanmar), Siam (Tailandia), Camboya y Malasia. Fue sobre el golfo de Tailandia en donde ocurrió el punto de mayor duración de la totalidad del eclipse: 6 minutos con 47 segundos. En comparación, el eclipse de Sol de México del 11 de julio de 1991 duró 7 minutos con 2 segundas, mientras que el Gran Eclipse Americano del pasado 21 de agosto de 2017 duró apenas 2 minutos con 40 segundos en el lugar de la máxima duración. Los eclipses duran más si se toma en cuenta el inicio y final como eclipse parcial.

Varios equipos de astrónomos se movieron a la trayectoria del eclipse para estudiarlo: los astrónomos ingleses instalaron dos campamentos en la India; los franceses uno en la India y otro en Siam.

En el campamento francés en Guntur, India se encontraba el astrónomo Pierre Jansen, armado con telescopios y espectrógrafos.

El espectrógrafo de Fraunhofer. Deutschen Museum.

EL ESPECTRO DE LUZ

Un espectrógrafo es un aparato que descompone la luz en los siete colores del arcoíris: violeta, índigo, azul, verde, amarillo, anaranjado (naranja es la fruta) y rojo.

Fue en 1666 cuando sir Isaac Newton descompuso la luz del Sol en los colores del arcoíris, es decir, descubrió que los colores forman la luz blanca que recibimos del Sol, utilizando para ello un prisma. En 1814 Joseph von Fraunhofer colocó el prisma en un tubo telescópico; instaló rejillas y lentes. El nuevo aparato se bautizó como “espectrógrafo” y sirve para descomponer la luz de las estrellas en sus siete colores, lo que se conoce como “el espectro de luz de las estrellas”.

Nosotros podemos descomponer la luz en sus siete colores utilizando un prisma, un disco compacto o buscando el ángulo adecuado con la luz del Sol al utilizar una manguera de agua.

Rama IV, rey Mongkut.

LAS LÍNEAS

Gracias al nuevo aparato los astrónomos comenzaron a obtener los espectros de las estrellas. Al mismo tiempo, aparecieron sobre los espectros líneas desconocidas.

Experimentando con gases y vapores de metales fundidos, encontraron que cada elemento o sustancia genera sus líneas en el espectro. Cada elemento presenta siempre las mismas líneas, por lo que al observarlas puede deducirse qué elementos están presentes en las estrellas.

En particular, Fraunhofer describió hasta 574 líneas diferentes en los espectros estudiados. Estas líneas reciben hoy el nombre de “Líneas de Fraunhofer”.

El estudio de las líneas sobre los espectros inauguró la Astrofísica y la Espectroscopía. Por primera vez se podía estudiar los componentes químicos de las estrellas utilizando nada más que su luz y sin salir de la Tierra. ¡Un hito!

Espectro de luz con las líneas características de cada elemento. Dibujo original de Fraunhofer. Deutschen Museum.

La línea brillante sobre el amarillo corresponde a la línea de Fraunhofer del helio.

EL NOBLE

En 1868, durante el eclipse de Sol, el astrónomo francés Pierre Janssen obtuvo varios espectros del Sol con sus respectivas líneas.

Al analizar los espectros encontró una línea sobre el color amarillo (a 587.49 nanómetros), que no estaba asociada a ningún elemento conocido. El astrónomo inglés Norman Lockyer sugirió que la nueva línea pertenecía a un elemento desconocido.

De esta forma, Pierre Jansen descubrió un nuevo elemento químico al observar el Sol.

Lockyer, junto a Edward Franckland, bautizó al nuevo elemento con el nombre del dios griego del Sol, Helios, el helio. Fue hasta 1903 cuando se encontró helio en la Tierra, en particular en los Estados Unido, país con las mayores reservas de este gas.

Anna Leonowens. Por Robert Harris. 1905. Confederation Centre of the Arts, Charlottetown, Canadá.

El helio (He) se utiliza para refrigeración, es indispensable para los aparatos de resonancia magnética, hace flotar a los globos y los dirigibles. Es el segundo elemento más abundante en el universo tras el hidrógeno.

El 18 de agosto de 1868 Rama IV, rey Mongkut, observó junto a miles más el llamado “Eclipse del rey de Siam”. Por aquellos días el rey se encontraba muy enfermo, por lo que a las pocas semanas, el 1 de octubre de aquel año, murió, días antes de su cumpleaños número 64 (18 de octubre).

El eclipse del rey de hace 150 años mostró la existencia de un nuevo gas, uno que resultó encontrarse en la columna de los gases nobles, un elemento digno de un rey. german@astropuebla.org

El astrónomo Pierre Jansen.

CURIOSO

En la Tabla Periódica de los Elementos el helio se encuentra en la columna de los gases nobles, junto con el neón, argón, kriptón, xenón, radón (radiactivo) y oganesón (artificial). Reciben ese nombre porque ellos no se mezclan con los demás elementos, no participan en reacciones químicas, es decir, pertenecen a la “nobleza” de los elementos.

CITA

“La suerte favorece a las mentes preparadas”: Louis Pasteur.

Yul Bryner y Deborah Kerr en “El rey y yo”. 1956.

DATO CURIOSO

Aunque difiere en regiones y países, en algunos lugares se usa indistintamente la palabra “naranja” o “anaranjado” para nombrar al color. De forma estricta hay quien dice que el color anaranjado proviene del color de la fruta naranja, al igual que el color morado proviene de la coloración de las moras. El color índigo, también llamado añil o morado, dio nombre al elemento químico Indio (49) por encontrarse su línea característica en el espectro sobre el índigo.


SABÍAS QUE…

En la actualidad se considera a Pierre Jansen y a Norman Lockyer como los descubridores del helio.

Norman Lockyer estudió la posición de los monolitos de Stonehenge respecto al Sol, igualmente encontró varios monumentos en Grecia y Egipto bien orientados. Es considerado el fundador de la Arqueastronomía. También fundó la famosa revista Nature.

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